% Link budget examples
% Beispiele: GEO 8GHz, GEO 20GHz, L2, Saturn, Nachbarstern, Querung Milchstraße, Querung Milchstraße

clear
close all

% Konstanten
c_kms       = 299792.5;                                                         % Lichtgeschw [km/s]
LJ_km       = c_kms*3600*24*365;                                                % Lichtjahr [km]
K_Boltz_dB  = -228.6;                                                           % Boltzmannkonstante [dBW/K/Hz)]
eta         = 0.6;                                                              % Antenneneffizienzfaktor  

% Input & Berechnung Signalleistung
distance_km = [36000, 36000, 1.5e6,  1.5e9, 20*LJ_km, 1e5*LJ_km, 1e5*LJ_km];    % Distanz [km]
fc_ghz      = [    8,    20,     8,      8,        8,         8,         8];    % Trägerfrequenz [GHz]
AntTXdiam_m = [    1.5,   1.5,   1.5,    1.5,   1000,      1000,     100e3];    % Durchmesser TX Antenne [m]
AntRXdiam_m = [    7,     7,    70,     70,       70,        100,       300];   % Durchmesser RX Antenne [m]
PTX_Watt    = [  100,   100,   100,    100,    100e3,       1e6,      10e6];    % Sendeleistung [W]
Lrain_dB    = [    0,    20,     0,      0,        0,         0,         0];    % Regenfading [dB]    
L0_dB       = 3;                                                                % Verluste [dB]

lambda      = c_kms*1000 ./ (fc_ghz*1e9);                                       % Wellenlänge [m]
Lfree_dB    = 20*log10(4*pi*distance_km*1000./lambda),                          % Freiraumdämpfung [dB]
GTX_dBi     = 10*log10(pi^2 * AntTXdiam_m.^2 * eta ./ lambda.^2),               % Gain TX Antenne [dBi]   
GRX_dBi     = 10*log10(pi^2 * AntRXdiam_m.^2 * eta ./ lambda.^2),               % Gain RX Antenne [dBi]   
PTX_dBW     = 10*log10(PTX_Watt);                                               % Sendeleistung [dB]             

EIRP_dBW    = PTX_dBW + GTX_dBi;                                                % EIRP [dBW]

PRX_dBW     = PTX_dBW + GTX_dBi + GRX_dBi - Lfree_dB - Lrain_dB - L0_dB,        % Empfangsleistung [dBW]

% Input & Berechnung Rauschleistung
F           = 2;                                                                % Rauschzahl
T0          = 290;                                                              % Temp Transponder incl Verluste [K]
Te          = T0*(F-1);                                                         % Rauschtemp [K]
Tant        = 50;                                                               % Temp gesehen von RX-Antenne [K]
Ttotal      = Tant+Te;                                                          % Temp total [K]
Ttotal_dBK  = 10*log10(Ttotal);                                                 % Temp total [dBK]

N0_dB       = K_Boltz_dB + Ttotal_dBK;                                          % Rauschleistungsdichte [dBW/Hz]
GT_dB       = GRX_dBi - Ttotal_dBK;                                             % G/T [dB]

% Berechnung Bandbreite
EsN0_ziel_dB= 10;                                                               % Zielvorgabe Es/N0 [dB]

N_dBW       = PRX_dBW - EsN0_ziel_dB;                                           % Rauschleistung gemäß Zielvorgabe [dBW]

B_Hz        = 10.^(N_dBW/10) ./ 10.^(N0_dB/10),                                 % resultierende Bandbreite [Hz]   

